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公路隧道照明解决方案

公路隧道照明解决方案

  • 分类:解决方案
  • 作者:
  • 来源:
  • 发布时间:2020-03-25
  • 访问量:31

【概要描述】隧道照明可以改善隧道内路面状况,改善隧道内视觉享受,减轻驾驶员疲劳,有利于提高隧道通行能力保证交通安全。

公路隧道照明解决方案

【概要描述】隧道照明可以改善隧道内路面状况,改善隧道内视觉享受,减轻驾驶员疲劳,有利于提高隧道通行能力保证交通安全。

  • 分类:解决方案
  • 作者:
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  • 发布时间:2020-03-25
  • 访问量:31
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隧道是埋置于地层内的工程建筑物,是人类利用地下空间的一种形式。从长度上划分为短隧道、中长隧道、长隧道和特长隧道。隧道照明可以改善隧道内路面状况,改善隧道内视觉享受,减轻驾驶员疲劳,有利于提高隧道通行能力保证交通安全。
 
短隧道
特点: 铁路隧道规定:L≤500m; 公路隧道规定:L≤500m
照明需求: 多存在于城市中,<100m的隧道可不做电光照明,部分省市的隧道<200m的短隧道可不做电光照明,>200m的隧道需满足隧道照明的亮度要求和满足行人的照明需求
 
中长隧道
特点:铁路隧道规定:500<L≤3000m;公路隧道规定:500<L≤1000m
照明需求:存在于山岭、城市中,满足隧道照明的亮度要求和满足行人的照明需求
 
长隧道
特点: 铁路隧道规定:3000<L≤10000m;公路隧道规定1000<L≤3000m
照明需求: 多存在于山岭和水下,满足隧道照明的亮度要求,少有行人照明需求
 
超长隧道
特点: 铁路隧道规定:L>10000m;公路隧道规定:L>3000m
照明需求: 多存在于山岭和水下,满足隧道照明的亮度要求即可
 
隧道照明中必须考虑某些特殊的视觉现象,为了对隧道照明进行优化设计,就有必要先了解些基本的视觉问题。在白天,驾驶员进入隧道时会遇到如下视觉问题:刚进入隧道由于白天隧道外的亮度相对于隧道内的高很多,如果隧道足够长,驾驶员看到的是黑乎乎的一个洞,这就是“黑洞”现象;如果隧道很短的话,在驾驶员面前就出一个“黑框”。进入隧道后由明亮的外部进入一个较暗的隧道,视觉会有一定的适应时间,然后才能看清隧道内部的情况,这种现象称为“适应的滞后现象 ”。在隧道中间段,由于汽车排出的废气集聚,形成烟雾,汽车前照灯的光会被这些烟雾吸收和散射,形成光幕和降低前方障碍物与其背景(路面,墙面)之间的亮度对比度,影响障碍物的能见度,给视觉功能带来不利影响。隧道出口处会出现一个很亮的出口,对驾驶员会产生强烈的眩光,从而看不清路况,容易发生车祸。为此隧道照明通常分为入口照明,内部照明和出口照明。其中对入口照明的要求更加严格,要求从与外界相仿的亮度逐渐降低。具体而言,白天隧道入口照明的亮度要根据隧道外的亮度,车速,入口处的视场和隧道的长度来确定的。
 
 
公路隧道可分为单向交通隧道和双向交通隧道:
单向交通隧道照明可由入口段照明、过渡段照明、中间段照明、出口段照明、洞外引道照明以及洞口接近段照明等构成。
 
双向交通隧道照明系统可由入口段照明、过渡段照明、中间段照明、洞外引道照明以及洞口接近段照明等构成。
 
P—洞口;S—接近段起点;A—适应点;d—适应距离;L20(S)—洞外亮度; L20(A)适应点亮度;Lth1 、Lth2 —入口段亮度;Ltr1 、Ltr2 、Ltr3 —过渡亮度;Lin — 中间段亮度;Dth1 、Dth1 — 入口段1、2分段长度;Dtr1 、Dtr2 、Dtr3 —过渡1 、2 、3分段长度。
 
 
照明灯具的布置宜采用中线形式、中线侧偏形式,也可采用两侧交错和两侧对称等形式。照明灯具的布置形式影响照明系统的效率,中线布置、中线侧偏布置比两侧布置效率高,两侧交错比两侧对称布置效率高。
 
隧道曲线段照明灯具的布置应符合下列要求:
1. 平曲线半径不小于1000m的曲线段,其照明灯具可参照直线路段布置;
2. 平曲线半径小于1000m的曲线段,当采用两侧布灯方式时,宜采用对称布置;当采用中线侧偏布灯方式时,灯具应沿曲线外侧布置,间距宜为直线路段灯具间距的0.5倍~0.7倍,半径越小间距应越小;
3. 在反向曲线路段上,宜在固定的一侧设置灯具,发生视线障碍时可在曲线外侧增设灯具。
 
 
入口段照明
白天,由于隧道内外的亮度差别极大,所以外部去看照明不充分的入口会看到黑洞,为了消除黑洞现象,在隧道入口处使路面达到必要的亮度水平。入口段的总长度必须等于安全驾驶制动距离加上15m左右的距离,这个附加的距离为的是在制动距离结束时,若再出现一个障碍物所必须考虑得。
 
该项目整个工程隧道总长500米,全程直线,净空高8m,按单向交通隧道设计,设计车速大不于80公里/小时,单向车流量小于700辆/小时,洞外亮度取值2900cd/㎡。方案根据标准计算隧道的入口段th1、入口段th2的距离均为34m。根据项目需求,分为白天和夜晚两组灯具。
 
 
入口段th1模拟分析
户外场景内表面的位置:
标出的点:(5.449m,0.500m,0.000m
 
网格10x3点
观察器位置:(-54.551m,4.000m,1.500m)
观察方向:0.0°
柏油:R3,q0:0.070
平均辉度[cd/m²] U0 UI LV[cd/m²]
90 0.73 0.74 0.42
 
 
入口段th2模拟分析
户外场景内表面的位置:
标出的点:(39.449m,0.500m,0.000m)
 
网格10x3点
观察器位置:(-20.551m,4.000m,1.500m)
观察方向:0.0°
柏油:R3,q0:0.070
平均辉度[cd/m²] U0 UI LV[cd/m²]
48 0.61 0.50 0.97
 
 
过渡段照明
继入口之后是过渡区,在这里,照明水平应当逐渐降低,直到这个区域的终点,也就是达到隧道内部的照明水平。实际上亮度的降低是可以逐级达到,在每级之间的下降率约为3。
 
该项目整个工程隧道总长500米,全程直线,净空高8m,按单向交通隧道设计,设计车速大不于80公里/小时,单向车流量小于700辆/小时,洞外亮度取值2900cd/㎡。方案根据标准计算隧道的入口段th1、入口段th2的距离均为34m。根据项目需求,分为白天和夜晚两组灯具。
 
过渡段模拟分析
户外场景内表面的位置:
标出的点:(73.509m,0.500m,0.000m)
 
网格10x3点
观察器位置:(13.509m,4.000m,1.500m)
观察方向:0.0°
柏油:R3,q0:0.070
平均辉度[cd/m²] U0 UI LV[cd/m²]
15 0.82 0.65 2.93
 
 
中间段照明
中间段是隧道内远离外部自然光照影响的区域,驾驶员的视觉只受隧道内照明的影响。中间段的特点是全段具有均匀的照明水平,因为完全不需要变化,该段只需提供合适的亮度水平,具体数值由交通流量和车辆时速决定。
 
中间段剩余长度不长,车辆通行时间较短,故中间段的亮度按标准取同一值即可,需注意灯具的间距以免对驾驶全产品频闪效率。
 
中间段模拟分析
户外场景内表面的位置:
标出的点:(73.509m,0.500m,0.000m)
 
网格10x3点
观察器位置:(13.509m,4.000m,1.500m)
观察方向:0.0°
柏油:R3,q0:0.070
平均辉度[cd/m²] U0 UI LV[cd/m²]
15 0.82 0.65 2.93
 
 
出口段照明
出口段是隧道最后的区段,视觉适应是从低亮度过渡到高亮度,在接近隧道出口时,总有天然光射进来,外部亮度极高,容易造成强的眩光效应;夜间情况相反,隧道出口变成黑洞,这样不易看清路线和障碍物,这些都是必须考虑得问题。
 
出口段长度按标准取值30m即可,加强照明的亮度为中间段的5倍。
 
出口段模拟分析
户外场景内表面的位置:
标出的点:(465.448m,0.500m,0.000m)
 
网格10x3点
观察器位置:(405.448m,4.000m,1.500m)
观察方向:0.0°
柏油:R3,q0:0.070
平均辉度[cd/m²] U0 UI LV[cd/m²]
12 0.58 0.57 0.11
 
 
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